NASA กำลังทำการศึกษาครั้งสำคัญถึงเพื่อเตรียมพร้อมรับโครงการคลิปส์ (CLPS) และอาร์ทิมิส (Artemis) เพื่อสร้างระบบสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและปลอดภัยสำหรับทั้งยานอวกาศและนักบินอวกาศ ซึ่ง NASA เริ่มทำการศึกษาสัญญาณต่าง ๆ ที่มีแหล่งกำเนิดมาจากบนโลกและจากดวงจันทร์ เพื่อพัฒนาระบบการสื่อสารที่ดีขึ้นกว่าในปัจจุบัน

ปลายเดือนกุมภาพันธ์นี้ ภารกิจ Machines’ IM-1 จะถูกส่งไปลงจอดบริเวณขั้วใต้ของดวงจันทร์ ภายในยาน Machines’ IM-1 นี้จะติดตั้งระบบเครื่องมือตรวจวัดที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตสภาพแวดล้อมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบนพื้นผิวของดวงจันทร์ว่ามีลักษณะอย่างไรบ้าง เพื่อนำข้อมูลนี้ไปวิเคราะห์และทำความเข้าใจสภาพแวดล้อมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่จะมีการรบกวนคลื่นวิทยุสื่อสารของเราและนำไปออกแบบระบบสื่อสารระหว่างภาคพื้นกับดวงจันทร์ให้ดียิ่งขึ้น

ภาพแถบสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตรวจจับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์ WAVES บนยาน Wind ที่อยู่ในวงโคจร L1 ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่จะถูกติดตั้งภายในยาน Machines’ IM-1 มีชื่อว่า Radio Wave Observation at the Lunar Surface of the Photo-Electron Sheath (ROLSES) เป็นเครื่องมือสำหรับตรวจวัดสภาพแวดล้อมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบนพื้นผิวของดวงจันทร์ อุปกรณ์หลักเป็นเสาอากาศรับสัญญาณของคลื่นต่าง ๆ 4 เสา ซึ่งแต่ละเสานั้นยาวมากเพื่อที่จะสามารถรับคลื่นต่าง ๆ ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ภาพแสดงรัศมีการรับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของ ROLSES

วัตถุประสงค์หลักของการใช้ ROLSES นั้นคือการตรวจวัดคลื่นวิทยุบนพื้นผิวของดวงจันทร์ เนื่องจากในเอกภพรอบตัวเรานั้นมีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่มากมาย ทั้งคลื่นวิทยุจากการสื่อสารภายในโลก คลื่นจากดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดี ซูเปอร์โนวาจากสถานที่ที่ห่างไกลจากจุดหนึ่งในเอกภพ หรือแม้กระทั่งก๊าซเรือนกระจกภายในโลกของเราก็สร้างสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นเหล่านั้นล้วนเป็นสัญญาณรบกวนให้กับระบบสื่อสารของยานอวกาศได้ทั้งสิ้น

แต่ก็ยังมีเรื่องที่ดีอยู่คือ สัญญาณรบกวนจากทุกแหล่งกำเนิดนั้นล้วนมีลักษณะที่มีแบบแผน ดังนั้นหากเรามีข้อมูลของสัญญาณรบกวนเก็บไว้เป็นฐานข้อมูล เราอาจจะหยิบมันขึ้นมาใช้เพื่อสร้างเป็นตัวกรองสัญญาณในอนาคตได้

ภาพวาดจำลองยาน IM-1 ของภารกิจ CLPS

อีกหนึ่งสิ่งที่น่าสนใจคือกลุ่มประจุไฟฟ้าภายในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ ถึงแม้เราจะรู้ว่าดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศเหมือนกับโลกของเรา แต่ว่าเราพบปรากฏการณ์หนึ่งจากการสำรวจดวงจันทร์นั้นคือการพบกลุ่มหมอกของประจุไฟฟ้าเหนือพื้นผิวของดวงจันทร์ ซึ่งมีการวิจัยคาดการณ์การเกิดขึ้นกลุ่มหมอกประจุไฟฟ้าเหนือพื้นผิวของดวงจันทร์ไว้ว่า อาจจะเกิดจากการพุ่งชนของรังสีจากดวงอาทิตย์กับพื้นผิวของดวงจันทร์ ทำให้เกิดอนุภาคไฟฟ้าประจุลบที่อยู่เหนือพื้นผิวของดวงจันทร์ เพียงแต่ว่าในตอนนี้เรายังไม่สามารถทำความเข้าใจได้ว่า การแปรผันของกลุ่มหมอกประจุไฟฟ้าประจุลบเหนือพื้นผิวของดวงจันทร์นั้นเป็นอย่างไร มีลักษณะอย่างไรบ้าง ความเข้าใจนี้อาจจะสามารถไขปริศนาการกำเนิดและพฤติกรรมของประจุไฟฟ้าเหล่านี้ได้ และเราจะสามารถนำความรู้ที่มีเกี่ยวกับกลุ่มเมฆประจุไฟฟ้าที่ลอยอยู่เหนือพื้นผิวของดวงจันทร์เพื่อนำไปใช้ในการออกแบบในโครงการกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ด้านหลังของดวงจันทร์ และการพัฒนาระบบสื่อสารที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานหลักที่สำคัญของโครงการ Artemis

ROLSES และ IM-1 เป็นส่วนหนึ่งของโครงการริเริ่ม CLPS ของ NASA ซึ่งเป็นโครงการเพื่อการพัฒนาระบบเศรษฐกิจบนดวงจันทร์ ซึ่งนอกจากจะเป็นงานที่ต้องการให้ยานอวกาศของเอกชนทำการขนส่งสัมภาระไปลงจอดบนดวงจันทร์แล้ว โครงการเหล่านี้จะเป็นกำลังที่จะช่วยสร้างรากฐานสำคัญ ทั้งด้านวิทยาศาสตร์ เศรษฐกิจ และการเมืองที่เกี่ยวข้องและเชื่อมโยงกับดวงจันทร์ และยังเพิ่มองค์ความรู้ของดวงจันทร์ที่จะเป็นแหล่งตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ในอนาคต

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

ที่มาข้อมูล: NASA

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

การศึกษา “คลื่นรบกวน” การสื่อสารข้อมูลบน “ดวงจันทร์” ของ NASA